地理信息系统及其应用3湘教版课件

1、学习目标1.了解地理信息系统（GIS）的概念。2.知道GIS发展的四个阶段和我国GIS发展概况。3.了解GIS的五大组成部分及工作过程。4.了解GIS在城市管理中的作用，感受地理信息技术对现实生活的重大影响。 第1页，共29页。3.1 地理信息系统及其应用第2页，共29页。 20世纪初，英国伦敦郊区发生了一次来势凶猛的霍乱，因找不到病源所在，尽管政府和卫生部采取了强有力的隔离措施，仍未能控制住疫情，病人在呈几何级数增长。在此危急关头，有人建议绘制一张病例分布地图。于是，每当发现一个病例，职能部门就把病人的居住地在地图上做一个标记，当标记越来越多时，一个明显的规律出现了：发病者基本上都分布在一口

2、井周围。人们把这口井填埋后，疫情也就终止了。 这是一个应用地图发现事物空间分布规律的案例。地图的实践应用第3页，共29页。（一）地理信息系统的概念 地理信息系统(简称GIS)是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。 地理信息系统与一般信息系统的区别第4页，共29页。1、 位置即在某个地方有什么。位置可以是地名、邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我们可以利用它调出所在位置附近的地图，查询目标地点。 2、条件即符合某些条件的实体在哪里：如在某个地区寻找面积不小于l 000 M：的不被植被覆盖的。且地质条件适合建大型建筑的区域。第5页，共29页。 3、趋势

3、即在某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。4、模式即在某个地方的空间实体的分布模式。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。5、模拟，即某个地方如果具备某种条件会发生什么。通过模拟的，分析现实的。第6页，共29页。（二）地理信息系统的发展第7页，共29页。1国际上的发展历程：分为四个阶段第8页，共29页。2我国的发展历程（特点）：起步晚，发展快第9页，共29页。第10页，共29页。第11页，共29页。第12页，共29页。（三）地理信息系统的组成人员第13页，共29页。1、硬件：用以数据和信息的采集、处理、加工、分析和输出等。2、软件：提供存储、分析、显示地理数据的功能。3、地理数据：GIS

4、系统建立在地理数据的基础上。4、GIS人员：包括从事GIS系统开发的专业人员，也包括采用GIS完成工作的用户。5、应用模型：是解决各种实际问题的专业程式。第14页，共29页。（四）地理信息系统的工作过程 主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。1、地理数据的输入 将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行数字化处理。纸质地图扫描图像处理图像拼接图像剪裁图像地址匹配矢量化编辑与修改地图数字化过程第15页，共29页。（四）地理信息系统的工作过程 主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的

5、操作和分析，以及地理信息输出等环节。1、地理数据的输入 将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行数字化处理。纸质地图扫描图像处理图像拼接图像剪裁图像地址匹配矢量化编辑与修改地图数字化过程第16页，共29页。2、数据存储 采用“分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。第17页，共29页。3、对数据的操作与分析 对GIS操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。用户和决策者对操作结果进行判断分析后，就可应用。4、

6、GIS的输出 将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出。第18页，共29页。二、地理信息系统与城市管理第19页，共29页。其中GIS在城市建设和管理中的典型应用1、城市规划与管理2、基础设施管理3、土地利用与管理4、生态环境管理GIS在交通管理中GIS在道路管理中第20页，共29页。基于GIS的城市交通建设和管理系统 图1 宁波市道路现状图 图2 宁波市道路总体规划图 1：城市道路交通建设 第21页，共29页。2：公交网络规划 图3 宁波市公交网络现状图 图4 宁波市公交网络规划图 第22页，共29页。3：公交运行实时监控 图5公交运行模拟图（1路公交车） 图

7、6公交运行跟踪放大图第23页，共29页。 用于分析城市现状，进行有效管理，实施未来规划。第24页，共29页。例2 甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图是根据该图而建立的空间数据模型。由此比较地图与地理信息系统对地物的表示有何差异。 第25页，共29页。 解析：该题的命题目的主要是要学生知道地理信息系统是如何建立的，如何将地面地理信息转变为地理信息系统中的数据。从题中我们可以看出地理信息系统简要的工作程序，是将区域内地物的有关信息(林木、河流和住房)转变为计算机可以识别的数据结构，建立起区域地物信息数据模型和空间模型。第26页，共29页。 首先建立区域的栅格结构图，根据区域大小，将乙图空间按规则分成一个个小块，地物所在位置用它们所占据的栅格的行、列号来定义，地物属性通过赋予栅格属性值来表示，如林木用s表示，河流用r表示，住房用h表示。这样，地图就转变成了空间数据，将其储入计算机，就可建立这个区域的地理信息系统数据库。从中可以看出地理信息系统与地图在许多方面有相同，也有不同的地方。第27页，共29页。参考答案 (1)储存信息的形式不同。地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，而地图以图纸的形式保存地理信息。 (2)查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过